《环境因素对光合作用强度的影响》
人教版教材必修一 第5章第4节 高一年级
作者姓名： 孙延东
作者姓名： 东莞实验中学
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环境因素对光合作用强度的影响
【教学内容分析】
1．课程标准对本节的要求：研究影响光合作用速率的环境因素。
2．教材内容的地位和作用：本节主要内容是研究影响光合作用的环境因素有哪些以及影响规律，
通过本节内容的学习为学生认识光合作用的实质以及研究提高光合作用产量的措施奠定了基础，建立学生对环境因素对光合作用强度影响的感性认识。
【教学对象分析】
学生已经掌握了光合作用的原理、过程，在学习植物细胞的吸水和失水、酶活性的条件、酵母菌细胞呼吸的方式实验时，已经进行了简单的实验探究能力的培养，掌握了基本的探究方法，还有实验设计的基本原则。
【教学目标】
知识与技能
1．根据控制变量原则和对照原则设计影响植物光合作用因素的实验，培养学生的实验设计能力。 2．理解真空渗水法的实验原理，掌握科学的实验方法； 3．学会对实验现象用数据来表示，并能进行分析，得出结论。 过程与方法
1．学会使用相关的实验器材； 2．具备简单的图形转换能力； 3．具备对变量的科学分析能力。 情感、态度与价值观
1．在探究、设计“影响光合作用的因素”实验过程中，体会科学实验的严谨性、科学性； 2．通过共同探究的学习活动，学会与他人合作。在小组活动中培养团队合作能力。 【教学重难点】
教学重点：设计实验探究光合作用强度的影响因素及规律。
教学难点：变量分析；根据控制变量原则和对照原则设计影响植物光合作用因素的实验。 【教学用具】
多媒体课件，实物操作。 【教学策略】
首先对生物小组的学生进行培训，指导他们进行实验设计和预实验，通过反思发现问题；改进实验器材和实验方法；各小组将实验结果在全班进行交流，师生共同讨论、评价，并在课堂上进行实验，得出实验结果和实验结论。
【教学过程】
环节一、引课 教师活动 1．提问：同学们，你信么？办公大楼的地下农场竟然还能收割稻米！它是采用了不同颜色的LED光作为人工光源栽培植物，那么不同颜色的光对植物光合作用强度的影响一样么？什么颜色的光对植物更有利呢？ 【PPT展示利用不同颜色的LED光栽培植物图片】 利用不同颜色的LED光栽培植物 环节二、确定探究思路 学生自己确定探究思路，接着老师引导，最后师生共同讨论来确定探究思路。 教师活动 1、提问： （1）请写出光合作用的方程式。 （2）从光合作用原料和条件角度分析有哪些环境因素对光合作用强度产生影响？ 回答：CO2浓度、光照强度、光质、温度 回答： 回答： 学生活动 回顾光合作用原理和实验设计相关的基础知识，为本节探究课的开展奠定知识基础。 设计意图 看图回答： 学生活动 设计意图 通过反常规的事例结合图片引入本节内容，激发学生的探究兴趣。 （3）实验设计中有哪些变量？ 实验变量：自变量、因变量、无关变量 需要遵循哪些实验的基本原则？ 2．设问：具体到光质对光合作用强度影响的实验，变量应当如何控制呢？请大家思考并回答下面三个问题。 （1） 自变量是什么？ 如何设置？ （2） 因变量是什么？ 如何检测？ 实验原则：对照原则、单一变量原则、平行重复原则 以学案的形式 让学生在没有任 回答：自变量是光质。 回答：通过提供不同颜色的光控制自变量。 回答：光合作用强度； 回答：排水集气法 何限制的条件下，让学生思考并讨论，自变量的设置、因变量的检验以及无关变量的设置，这样充分发散了学生思维，锻炼培养学生的探究能力。 及时利用课堂的生成资源，让学生知道要考虑到实验操作的可操作性。 对于课堂上生成的问题，启发同回答：不能，因为很难检测到。 学们思考排水集气法在本实验中 是否适用？ 介绍了用打孔器取材和真空渗透法制备小圆片的方法。 观看教师的演示过程，理解实验原理。
（3） 无关变量有哪些？ 如何控制？ 回答：温度、CO2浓度、光照强度 烧杯内小圆片数量、光照时间等 回答：实验组和对照组保持相同且适宜的条件 增加学生对实验原理的感性认识 让学生理解具体并掌握如何控制无关变量。 3．设问：如何知道适宜的温度、回答：通过具体的实验得到实验结论。 光照强度和CO2呢？
环节三、学生分组汇报实验结果 小组代表分别从温度、CO2浓度、光照强度方面介绍实验结果和结论。 教师活动 学生活动 设计意图 设问： 在小组同学汇报的过程中请大学生分组汇报温度、CO2浓度、光照强度对光合作用通过共同的探究家注意思考三个问题： （1） 他们是如何控制自变量的？又从哪些方面控制了无关变量？ （2） 在呈现实验结果时用了哪些形式？ （3） 实验结果和实验结论有何不同？ 利用小组同学实验过程中遇到的实际问题设问，引发学生思考： （1）35℃条件下小圆片浮起的数量远远多于25℃，是不是可以说明35℃条件下的光合作用强度一定高于25℃呢？ （2）1%和1.5%NaHCO3处理的强度的影响，汇报内容包括四方面： （1） 实验步骤 （2） 实验结果 （3） 对结果的分析 （4） 实验结论 学习活动形成与他人合作的意识。 让同学们在具体的案例中思考变侧重介绍每一个实验的变量如何控制，利用现有实验量控制的方法，条件，如何达到实验目的，以及如何对得到的实验数培养学生的图形据进行分析，实验结论如何得出。 转换能力和语言表达能力。 回答： 查阅相关资料得知，植物呼吸作用的最适温度是高于光合作用的最适温度的，因此35℃效果好于25℃很可能是因为呼吸作用比较强。 利用课堂上的生成资源，提高学生利用所学知识解决实际遇到问题的能力。 条件下得到实验结果实相当的，回答： 为什么选择1%？ 1%条件下已经达到相对稳定状态。
环节四、课堂实验及结果分析 教师活动 学生活动 设计意图 将抽象的实验过通过小组同学的实验，我们分别 小组代表介绍课前所做的实验准备： 得到了适宜的温度是25℃，（1） 准备25℃ 1%NaHCO3溶液。 1%NaHCO3浓度，灯柱距离小烧（2） 取材并通过真空渗透法获得小圆片， 程和原理具体杯液面10cm，那么接下来应该放入暗箱中备用。 化，让学生直观如何完成实验呢？ （3） 分别在实验组和对照组中加入15片小圆片。 的体验如何进行（4） 分别用6种不同颜色的LED光处理3min。 （5） 观察并统计实验结果。 教师活动 学生活动 让学生理解探究性实验和炎症性小组同学为什么将制备好的小回答：为了减少环境中光的干扰。 圆片放入暗箱中呢？ 最终会得到什么结果呢？ 哪种光下植物的光合作用强度 回答：白光。因为白光是一种复合光，它综合其它各种单色光。 变量的控制。 设计意图 最大？请大家利用所学知识大 实验的实验结论胆预测一下。 回答：红蓝光。因为植物对红蓝光的利用率是比较高的不同，增加感的。 性认识。 如何利用表格记录实验结果，表利用设计好的表格记录实验结果： 格应该如何设计？应该注意什 么问题？ 白光 14 蓝紫光 11 蓝光 9 绿光 0 红蓝光 12 红光 11 掌握表格的绘制方法。 理解实验中平行重复的实验原则的必要性和如何设置。
环节五、课堂延伸 教师活动 布置作业： 某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素，请结合本节课的内容，探究光照强度和CO2浓度对小球藻光合速率的影响。 学生活动 课后完成作业 设计意图 让学生的思维在课下得以延伸，检验学习效果，继续培养学生的探究能力。
光 质 光合作用强度 根据这一组结果，能够直接得到回答：不可以，可能具有偶然性。 实验结论么？